Аппараты МРТ и КТ. Сходства и отличия

Компьютерная томография (КТ) и Магнитно - резонансная томография (МРТ) являются современными и высоко информативными методами диагностики. Оба метода очень полезны при выявлении большого ряда изменений и патологий человеческого организма с целью их дальнейшего устранения либо уменьшения степени негативного воздействия на человека.

Пациенты часто спрашивают о том, что лучше и информативнее: КТ или МРТ. Многие думают, что эти исследования практически одинаковые и ничем не отличаются. Это совсем не так. Бесспорно, данные диагностические процедуры имеют сходства, но кроме того, множество различий. Прежде всего, главное отличие состоит в самом методе исследования, в его основном принципе. Компьютерная томография имеет в своей основе принцип исследования при помощи мощного рентгенологического излучения. Тогда как, магнитно - резонансная томография (МРТ) - проводится с использованием магнитного поля и радиоволн.

Тело человека состоит из воды почти на 80%. Одним из основных составных элементов воды является водород.

Количество водорода в здоровых тканях какого-либо органа отличается от количества этого элемента там, где имеются патологические изменения.

Работа МРТ аппарата строится на принципе ядерного магнитного резонанса.

Томограф состоит из:

1. Стола, на который помещается пациент
2. Мощного магнита, который обеспечивает постоянное магнитное поле.
3. Градиентных катушек, которые позволяют выбрать область исследования путем создания слабого магнитного поля в центре магнита в трех направлениях.
4. Радиочастотных катушек, которые используются для передачи электромагнитного импульса протонам в теле пациента (передающие катушки), а также для установления ответа исследуемого органа или ткани на это воздействие. (принимающие катушки). Это происходит, когда протоны отдают, полученную энергию и на принимающей катушке образуется электрический ток.
5. Сканера
6. Компьютерной системы, которая принимает данные и преобразует их в качественные точные снимки исследуемого органа в целом и места расположения повреждённых, не здоровых тканей.

3 типа МРТ - томографов

1. Открытые. Такие аппараты имеют минимальный показатель мощности. Они могут быть использованы для проведения исследования практически всех пациентов, кроме тех, у кого имеются панические атаки. Недостатком в данном случае является то, что само обследование длится намного больше, чем при применении аппарата закрытого типа. Также, что немаловажно, чёткость снимков гораздо ниже.
2. Закрытые. Такие томографы дают возможность получения более чётких и точных снимков. Данный вариант исследования гораздо более быстрый по времени. Но он предлагает нахождение пациента в закрытом ограниченном пространстве, следовательно такое обследование не может быть применено для пациентов с избыточным весом или имеющих какие-либо травмы, поскольку им затруднительно занять удобное положение внутри аппарата, а также для людей с боязнью замкнутого пространства, т. е.  клаустрофобией. Обычно это высокопольный тип установки.
3. Мобильные аппараты можно выделить в отдельную группу. Это малогабаритная функциональная техника. Данный вид оборудования применяется для оснащения машин скорой помощи, а также для проведения обследования в полевых условиях. В данном случае имеется возможность обследовать пациента на месте без транспортировки в медицинское учреждение.

Также МРТ- томографы различаются по мощности. От показателя силы электромагнитного поля зависит точность проводимого исследования и чёткость получаемых снимков:

Единица измерения мощности - Тесла.

По данному показателю выделяются 3 группы томографов:

Низкопольные с мощностью в пределах 1 ТЛ.

Эти установки чаще остальных используются для проведения диагностики, потому что:

• Они подходят для всех типов пациентов, в том числе для детей.
• Их используют при обследовании людей, имеющих травмы, потому что это обычно аппараты открытого типа.

Также плюс данного вида техники заключается в возможности её применения для пациентов, у которых где-либо в организме есть металлические пластины, поскольку магнитное поле малой мощности в данном случае не будет оказывать вредное воздействие на металлические элементы.

Среднепольные с мощностью около 1,5 Тл.

Такие аппараты дают возможность проводить исследования с более высоким уровнем точности. Следовательно, врач сможет точно оценить состояние тканей исследуемого органа. В данном случае есть возможность обнаружить мелкие патологические изменения, а также метастазы, провести обследование сосудов и зафиксировать ряд структурных изменений исследуемой области организма.

При использовании данного типа устройства длительность сеанса значительно сокращается в сравнении с низкопольными аппаратами.

Высокопольные аппараты с показателем не более 3Тл.

Это оборудование самое высокоточное. Позволяет обнаружить мельчайшие изменения в органах и тканях на начальной стадии и незамедлительно начать лечение.

Одним из главных элементов МРТ-томографа является магнит. От типа данной детали также зависит точность проводимого исследования.

Существуют следующие виды магнитов:

1. Резистивный. При работе требуется качественный уровень охлаждения. В современном оборудовании этот тип магнита используется очень редко, поскольку их стоимость очень высока, и такое оборудование крайне сложно в обслуживании.
2. Постоянный. Этот вид магнита не нуждается в охлаждении во время работы томографа. Это делает его более простым в обслуживании, а также уменьшает стоимость техники. При изготовлении таких магнитов используется магнитный металлический сплав. Он подходит для низкопольных томографов.
3. Сверхпроводящий. Имеет высокий уровень мощности.  Охлаждение проводится при помощи жидкого гелия, который заправляют в этот вид оборудования. Применяется при производстве среднепольных и высокопольных аппаратов. За счёт наиболее высокой точности исследования этот тип техники посте становится самым часто применяемым.

После рассмотрения типов оборудования и их различий по техническим характеристикам, следует описать принцип работы МРТ-томографа для полного понимания того, каким образом данная техника применяется с практической точки зрения.

Принцип работы МРТ-томографа

Работа аппарата проводится следующим образом: тело человека помещается в аппарат и проводится сканирование при воздействии на пациента сильного магнитного поля и радиочастотных импульсов. Данные импульсы становятся причиной вызывает колебаний в протонах атомов водорода клеток организма. Компьютерная установка считывает данные и преобразует их в трехмерные снимки, которые называются томограммами.

Таким образом, чем больше процент содержания воды в тканях, тем сильнее будет резонанс и соответственно, тем лучше и точнее получатся снимки.

Аппараты МРТ и КТ отличия. Область применения

Большинство тканей будут очень хорошо видны при МРТ, поскольку в мышцах около 70 %, а в крови более 90%.

МРТ больше подходит при исследовании

1. Патологий связок и сухожилий
2. Разного рода изменений, а также опухолей головного мозга
3. Патологий и опухолей спинного мозга
4. При исследовании патологий сосудов и нарушении кровотока

КТ более информативно при исследовании

1. Костных структур, поскольку там содержание воды достаточно низкое
2. Органов грудной клетки, таких как, лёгкие и бронхи, поскольку в этой области организма тоже низкое содержание воды и большое количество воздуха. Этот метод позволяет обнаружить такие патологии, как пневмония.
3. Головного мозга после травм позволяет выявить кровотечения
4. После любого вида травм, т. к. даёт возможность быстрее обнаружить повреждения и разрывы внутренних органов. 

Устройство КТ - томографа

Устройство КТ - томографа внешне очень схоже с аппаратом МРТ.

Здесь тоже имеется компьютерная система, регистрирующая показания мощного сканирующего устройства и преобразующая их в высокоточные снимки.

В основе аппарата также кушетка и большая туба с мощным сканером, куда помещается пациент на время исследования. Однако внутри прибор устроен несколько по-другому.

Основными элементами являются:

1. Лучевая трубка, которая проводит рентгеновский луч через тело человека
2. Принимающие детекторы. Сверхчувствительные устройства, которые регистрируют сигналы и передают их на компьютер.

Таким образом, аппарат КТ имеет существенные отличия от техники для МРТ-исследования, поскольку сам метод КТ кардинально отличается от МРТ.

Главное отличие метода КТ в том, что, в этом случае исследование проводится при помощи рентгеновских лучей. И, если МРТ даёт представление о химической природе тканей и их строении с точки зрения химии, то метод компьютерной томографии основан на физических особенностях органов и тканей. В данном случае, проводится обследование слоёв органа или ткани на различной глубине и под разными углами, поскольку рентгеновская трубка вращается вокруг пациента, а полученные данные, передающиеся на компьютерную установку, дают чёткое представление о структуре исследуемой части организма и, соответственно о патологических изменениях в этой области. Та часть органа или ткани, которая затронута патологией, находясь в окружении здоровых тканей под воздействием рентгеновского излучения приобретает другой цвет.

Принцип работы компьютерного томографа

Генератор рентгеновского излучения испускает лучи, которые, проходя через тело человека, доходят до специального чувствительного детектора. При этом сами лучи частично теряют энергию. Чем выше плотность органа, тем больший процент энергии теряется. Компьютерная система анализирует разницу между первоначальной энергией луча и оставшейся энергией после прохождения через тело пациента и создает изображение, которое уже может изучит врач.

В классическом томографе компьютерная техника формирует изображение поперечных и продольных срезов (исследуемых слоёв) органа и выводит его на экран. Таким образом формируются "кадры", изображения срезов в одном положении, далее пациент перемещается по отношению к источнику излучения и генерируется изображение следующего среза.

Но в настоящее время существует более детальный метод КТ. Это   дополнительная технология - мультиспиральная компьютерная томография (МС КТ). При использовании этого метода кроме основного поперечного луча используется спиральный луч. Это даёт возможность создавать точное изображение, не прерывая его формирование.

В настоящий момент существует несколько видов компьютерных томографов.

Кроме того, что они различаются по:

1. Мощности, как и МРТ-томограф, с тем только отличием, что в данных аппаратах во внимание берётся не мощность магнита, а интенсивность излучения, производимого посредством рентгеновской трубки.
2. Бывают открытого и закрытого типа

КТ аппараты имеют различия между собой по техническим характеристикам. Исходя из этого критерия можно определить 3 типа томографов:

1. Спиральные. К достоинствам можно отнести: быстроту исследования, минимальный уровень облучения и высокое качество получаемых снимков.
2. Многослойные (МСКТ) – в своей конструкции имеют 2 и более датчиков функционирующие с применением двух и более датчиков рентгеновского излучения. Есть возможность провести исследование целой группы органов за один раз в режиме реального времени онлайн. Это новейшие устройства, к которые есть ещё не во всех клиниках, поскольку их стоимость весьма высока.
3. МСКТ-сканеры с двумя рентгеновскими трубками - самые эффективные и высоко точные аппараты, особенно если сравнивать со спиральными моделями. Но из-за высокой стоимости, такое оборудование доступно только крупным медицинским клиникам.

Чем больше срезов (кадров слоёв органа) производится, тем точнее картина состояния и структуры, а также, изменений данной области организма.

В современном мире технологии при внедрении новых технологий медицина развивается довольно быстрыми темпами. В области диагностики, как и во многих других сферах виден существенный прогресс.

Производится оборудование, позволяющее проводить многие процедуры и исследования, которые были абсолютно невозможны ранее.

Каждый аппарат имеет свои особенности и отличия от других. Как и рассмотренные в данной статье КТ и МРТ аппараты. Но любая техника изобретается, производится и в дальнейшем используется с целью обеспечить людям достойное лечение и тем самым сделать его жизнь более комфортной и долгой.